Водопроводный тоннель MetroWest
Водопроводный тоннель MetroWest | |
|---|---|
 Водопроводный тоннель MetroWest | |
| Координаты | 42°18′40″с.ш. 71°35′06″з.д. / 42.31111°с.ш. 71.58500°з.д. / 42.31111; -71.58500 |
| Начинается | Мальборо |
| Концы | Вестон |
| Официальное название | МВСТ |
| Поддерживается | МВРА |
| Характеристики | |
| Общая длина | 17,6 миль (28,3 км) |
| Диаметр | 14 футов (4,3 м) |
| Емкость | 1,893 × 10 6 м 3 в день (500 × 10 6 галлонов США) |
| История | |
| Начало строительства | 1996 |
| Открыто | Ноябрь 2003 г. ( Ноябрь 2003 ) |
| Расположение | |
 | |
MetroWest Water Supply Tunnel (MWWST) — это современный подземный акведук, который снабжает питьевой водой жителей большей части Большого Бостона . Он является частью системы водоснабжения Управления водных ресурсов Массачусетса (MWRA), введенной в эксплуатацию в ноябре 2003 года. [1]
Этот акведук начинается на водоочистной станции имени Джона Дж. Кэрролла в Мальборо, штат Массачусетс , и заканчивается на терминале MWRA в Уэстоне, штат Массачусетс . Его длина составляет около 17,6 миль (28,3 км), и он построен глубоко под землей, в основном в скальных породах. [1] Он включает в себя несколько вертикальных стояков, называемых шахтами, облицованных сталью, которые используются для создания соединений по всей системе. Он построен под частями Мальборо , Саутборо , Фрамингема , Уэйленда и Уэстона , штат Массачусетс, с перекрестком в форме звезды на 235 футов (71,6 м) ниже бывших пунктов взимания платы на платной автомагистрали Massachusetts Turnpike на шоссе State Route 128 .
История
В 1989 году Управление водных ресурсов Массачусетса (MWRA) выдало контракт на планирование и проектирование второй магистральной линии для обеспечения избыточности акведука Халтмана . Как изначально задумывалось, проект состоял из туннеля, совмещенного с реконструкцией акведука Садбери , сооружения 19 века, которое было выведено из эксплуатации в 1978 году. [2] В ходе технико-экономических обоснований было признано, что затраты, а также проблемы воздействия на окружающую среду и сообщество, связанные с реконструкцией акведука Садбери через городскую/пригородную зону, невыгодны по сравнению с полноразмерным туннелем в скале, глубоко под существующими сооружениями и объектами. Трассировка туннеля в целом совпадает с существующим акведуком Халтмана и построена в постоянных подземных сервитутах под несколькими сотнями частных владений. Была выбрана концепция проекта полноразмерного, облицованного неармированным бетоном, напорного туннеля, и объект был назван туннелем водоснабжения MetroWest.
Менее чем через семь лет эксплуатации, утром 1 мая 2010 года, соединение туннеля с расширением городского туннеля вышло из строя , сбросив весь свой объем в 8 миллионов галлонов в час в реку Чарльз и вынудив 2 миллиона потребителей воды в Бостоне и близлежащих населенных пунктах кипятить воду перед ее употреблением. [3] Аварийные запасы из таких мест, как водохранилище Честнат-Хилл, подвергались воздействию воздуха и, следовательно, были подвержены загрязнению отходами животноводства. [4]
Избыточность
Было определено, что туннель будет избыточным по отношению к существующему акведуку Халтмана, соединив шахту C существующего туннеля Косгроув на западе со шахтой 5 существующего туннеля Сити и с зоной конечной камеры акведука Уэстон на восточном конце. Эти критерии привели к конечным соединениям на шахтах D, 5A и W соответственно, а также к определению общего направления туннельного сооружения. Дополнительные основные соединения с существующими передающими сооружениями MWRA привели к шахте E, шахте L, шахте NW и шахте NE. Соединения для обслуживания клиентов сообщества привели к пяти стоякам небольшого диаметра для подачи воды клиентам вдоль трассы туннеля.
Технические данные
Уровень гидравлического давления воды (HGL), соответствующий максимальной высоте поверхности воды водохранилища Вачусетт, питающего предлагаемое сооружение самотеком с высоты перелива 120,4 м (395 футов Boston City Base Datum, BCB), был выбран MWRA в качестве критериев проектирования. HGL используется вместо данных о высоте, поскольку он значительно точнее данных о высоте. Поскольку 2,31 фута (0,70 м) высоты переводится в 1 фунт на квадратный дюйм давления (для воды), расчет давления с точностью до 1 фунта на квадратный дюйм требует данных о высоте с точностью примерно до 2 футов (0,61 м). Обычные данные о высоте с точностью до ближайших 10 футов (3,0 м) дадут давление с точностью примерно до 4 фунтов на квадратный дюйм.
Давление
Для проектирования туннеля от шахты D до шахты NW в водохранилище Норумбега используется HGL длиной 120,4 м (395 футов), чтобы вода могла продолжать храниться для распределения в районе Бостона. Оставшаяся часть объекта MWWST ниже по течению, шахта NE до шахты 5A и шахта W, спроектирована для HGL длиной 88,4 м (290 футов BCB). Проектное переходное давление было определено гидравлическим анализом всей будущей системы передачи, включая учет характеристик механизмов управления, например, времени закрытия основных клапанов или катастрофических изменений расхода. Результирующее проектное переходное давление для объекта MWWST составляет 15,2 м (50 футов) увеличения напора, или приблизительно 137,9 кПа (20 фунтов на кв. дюйм). Это переходное давление используется для проектирования компонентов системы непроницаемой облицовки, т. е. локализованных стальных облицовок в шахтах и туннелях.
Скорость потока
Расчетный расход, используемый в гидравлическом анализе для объекта MWWST, составил 1,893 млн м 3 (500 млн галлонов США) в день. Помимо удовлетворения основных гидравлических требований эксплуатации, таких как пропускная способность и рабочие гидравлические характеристики, в проект необходимо включить дополнительные важные положения по эксплуатации и обслуживанию, включая положения о будущем повторном входе в туннели и связанном с этим откачке воды и безопасном будущем доступе для рабочих и некоторого необходимого оборудования. Для туннельных каналов MWWST все прогнозируемые скорости потока составляют менее 3 м (10 футов) в секунду и, таким образом, приемлемы для всех предполагаемых типов систем облицовки.
Диаметры акведуков
Выбранный внутренний диаметр туннельного канала MWWST составляет 4,3 м (14 футов) от шахты D до водохранилища Норумбега и 3,7 м (12 футов) для оставшейся части до шахты 5A и шахты W. Каналы шахт варьируются от 3,7 м (12 футов) до 2,4 м (8 футов) в зависимости от местоположения, учета, гидравлических и будущих требований к доступу. Имеется пять общественных стояков малого диаметра диаметром 0,51 м (30 дюймов).
Обслуживание
В проект включены соображения по заполнению и осушению (например, клапаны выпуска воздуха/вакуумные клапаны, процедуры заполнения/осушения и требования к откачке), а также необходимость и средства для измерения потоков во время работы. Условия для осмотра и обслуживания туннеля включают доступ через шахтные каналы с помощью надлежащего размера люков и люков доступа, инвертных градиентов (туннель должен, как правило, иметь уклон в сторону шахт доступа) и размещение измерительных приборов в доступных местах.
Примечания
- ^ ab "On Tap Today". The Boston Globe . 3 ноября 2003 г. стр. A14 . Получено 27 ноября 2019 г. – через newspapers.com.
- ^ "История MWRA" . Проверено 16 июня 2012 г.
- ↑ Деррик Генри (2 мая 2010 г.). «Прорванная труба перекрыла подачу воды в Бостоне». The New York Times . Получено 20 августа 2016 г.
- ↑ Дейли, Бет (2 мая 2010 г.). «Провал туннеля застал чиновников MWRA врасплох — The Boston Globe». Boston.com . Получено 31 июля 2017 г.
Ссылки
- Информация о туннеле WMWST
- Информация о туннеле MWRA MWWST
Дальнейшее чтение
- Caspe HP; Kim AY; Bergen LJ; Araujo JR (1994). «Экологическое планирование для туннеля водоснабжения Metro West Управления водных ресурсов Массачусетса». Tunnelling' 94 . Бостон : Springer. стр. 227– 242. doi :10.1007/978-1-4615-2646-9_15. ISBN 978-1-4613-6136-7.
